Законы Ньютона (внутреннего трения)

Законы Ньютона (внутреннего трения) 135 Замкнутый поперечный профиль 247, 259 Затопленная свободная турбулентная струя 401 [c.655]

Законы продольного внутреннего трения, относящиеся к такому случаю движения, были установлены Ньютоном в 1686 г. Эти законы можно сформулировать так [c.135]

Исаак Ньютон (1643—1727) — великий английский физик и математик. В области механики жидкости сформулировал закон вязкости или внутреннего трения, открыл явление сжатия струи при истечении через отверстие, исследовал относительное равновесие жидкости, приливно-отливные явления. [c.15]

Рассмотрим строго прямолинейный и параллельноструйный поток жидкости (рис. 20.1), в котором вдоль линии тока действуют только продольные и касательные силы трения. Выделим в потоке два слоя жидкости 1 и 2 малой толщины, причем первый движется со скоростью in i, а второй — w., w > tWj)- При очень малой толщине слоев можно принять линейный закон изменения скорости. По всей площади поверхности F соприкосновения слоев возникают парные силы трения Т] и Т , причем Ti Го . Первый слой, движущийся с большей скоростью, за счет сил трения ускоряет движение второго слоя, а второй, наоборот, тормозит первый. В соответствии с гипотезой, высказанной И. Ньютоном в 1686 г. и экспериментально подтвержденной Н. П. Петровым в 1883 г., сила Т продольного внутреннего трения, возникающая при относительном скольжении отдельных прямолинейных слоев жидкости, прямо пропорциональна градиенту скорости и площади F поверхности соприкосновения слоев. Эта сила зависит от физических свойств жидкости и температуры и не зависит от давления [c.262]

Если в потоке выделить некоторый элементарный объем, то на его поверхности будут действовать касательные и нормальные силы. Касательные силы возникают вследствие внутреннего трения или вязкости. Как известно, Ньютон сформулировал закон, согласно которому касательное напряжение трения между двумя слоями прямолинейно движущейся вязкой жидкости пропорционально отнесенному к единице длины изменению скорости по нормали к направлению движения [c.13]

Неньютоновскими, или аномальными, жидкостями, как уже указывалось выше (см. 32), называют такие жидкости, которые не подчиняются основному закону внутреннего трения Ньютона (4.1). [c.285]

Последующие главнейшие работы в области гидравлики принадлежат Галилею (1564 — 1642 гг.), Торичелли (1608 — 1647 гг.), Паскалю (1623— — 1662 гг.) и Исааку Ньютону (1642 — 1726 гг.). Торичелли сформулировал закон истечения жидкости из отверстий. Паскалю принадлежит закон о передаче давления внутри жидкости (закон Паскаля), а Исаак Ньютон высказал гипотезу о внутреннем трении в жидкости и установил закон динамического подобия потоков, широко применяющийся в настоящее время в теории моделирования при гидравлических лабораторных исследованиях. [c.6]

ЗАКОН НЬЮТОНА О ВНУТРЕННЕМ ТРЕНИИ [c.96]

Эти последние равенства вполне согласуются с законом внутреннего трения Ньютона (33.1). [c.116]

Принимая во внимание закон внутреннего трения Ньютона (33.1), формуле (39.3) можно придать вид [c.213]

Т —Р2) с1х — I с1х, (226.1) где X — напряжение внутреннего трения по закону Ньютона [c.174]

Как известно, ламинарное движение имеет слоистый характер и происходит без перемешивания частиц. Один слой движется по другому, причем между ними возникает сила трения, напряжение которой определяется законом внутреннего трения Ньютона [c.159]

Как указывалось выще, последнее слагаемое в правой части уравнения (12.25) связано с полем скорости. Связь эта подчиняется закону вязкости Ньютона, согласно которому сила внутреннего трения между частицами жидкости пропорциональна относительной скорости этих частиц и обратно пропорциональна расстоянию между их центрами [c.274]

Вязкость. Все реальные жидкости обладают вязкостью между частицами или слоями, движущимися с различными скоростями, всегда возникает сила внутреннего трения, противодействующая движению. Согласно закону вязкого трения Ньютона эта сила, отнесенная к единице поверхности, пропорциональна изменению скорости в направлении нормали к этой поверхности [c.35]

Вязкость. Все реальные жидкости обладают вязкостью между частицами или слоями, движущимися с различными скоростями, всегда возникает сила внутреннего трения, противодействующая движению. Согласно закону вязкого трения Ньютона эта касатель- [c.37]

Наглядное представление о спокойном движении жидкости можно получить, наблюдая за поведением брошенной на стол колоды карт. В то время как нижняя карта, достигнув поверхности стола, останется практически неподвижной, остальные скользят друг по другу и останавливаются из-за возникающей силы трения, причем путь каждой из карт будет тем дольше, чем выше она находится в колоде от поверхности стола. Возвращаясь к течению жидкости, следует сказать, что возникающая при скольжении слоев жидкости друг по другу сила внутреннего трения также противодействует движению. Согласно закону Ньютона, эта касательная сила F (отнесенная к единице поверхности), которая проявляет себя в любой точке потока в плоскости, ориентированной по течению, пропорциональна изменению скорости вдоль нормали к направлению движения Р=ц(Аи/Ап). Жидкости, подчиняющиеся этому закону, называются ньютоновскими. [c.106]

Если применить к течению слоев жидкой пленки во время сдувания закон внутреннего трения жидкостей Ньютона, то нетрудно видеть, что полученный результат является очевидным следствием постоянства вязкости во всей толще жидкого слоя.) Действительно, по уравнению Ньютона (7) [c.198]

Касательное напряжение т оценивается законом внутреннего трения Ньютона. Если для твердого тела касательные напряжения пропорциональны его относительной угловой деформации, то согласно закону Ньютона касательные напряжения в жидкости пропорциональны скорости относительной угловой деформации. [c.30]

Напряжение внутреннего трения между двумя слоями газа, согласно закону Ньютона,пропорционально градиенту скорости w вдоль нормали п [c.9]

Экспериментальная проверка этого утверждения, представленная на рис, 8 внизу, показывает, что расчетное (зависимость 1, в соответствии с 14,12) и опытное (зависимость 2) изменения давления по длине канала на участке 1-3 мало отличаются, а на участке 3-5 расхождения между зависимостями 1 и 2 становятся значительнее, При замедлении потока могут иметь место качественные различия зависимость 3 на рис, 8 показывает постоянное значение давления по длине канала при монотонно возрастающей функции в соответствии с законом (14,12). Описанные эксперименты мог т быть объяснены тем, что в реальных жидкостях действуют касательные силы внутреннего трения, или вязкостью. Величина силы вязкости в простейшем случае ламинарного плавно изменяющегося течения определяется экспериментальной зависимостью, установленной Ньютоном [c.103]

ПОДВИЖНОЙ пластине равна v, а на неподвижной равна нулю, в зазоре устанавливается ламинарный режим течения с линейным профилем скоростей. Согласно рис. 6 движение передается от одного слоя жидкости к другому в направлении, перпендикулярном движению, за счет сил внутреннего трения — вязкости. В рассматриваемом случае вязкое течение описывается законом Ньютона [c.13]

Этот реологический закон утверждает существование простой пропорциональности между касательными напряжениями, действующими в плоскостях соприкасания слоев жидкости и производными от скорости по направлениям, нормальным к этим плоскостям. Формула (2) определяет внутреннее трение или, как говорят, вязкость жидкости по Ньютону. Коэффициент р, который может зависеть только от температуры жидкости, но не от давления (об этом подробнее будет сказано далее на самом деле в реальных жидкостях при очень больших давлениях р зависит также и от давления), носит наименование динамического коэффициента вязкости (в практике употребляют более короткий термин коэффициент вязкости), в отличие от кинематического коэффициента вязкости V, равного отношению [c.352]

Законы Ньютона (внутреннего трения) ПО Замк утый поперечный профиль 208, 218 Затопленная свободная турбулентная струя 348 [c.585]

Вязкостью называют свойство жидкости, вызывающее при ее движении силы внутреннего трения, оказывающие сопротивление относительному перемещению струй и частиц жидкости, движущихся с различными скоростями. Согласно закону Ньютона, сила трения (или напряжение внутреннего трения) между любыми соседними слоями вещества выражается уравнением a=n(dw/dn) п/м , где ц — коэффициент динамической вязкости. н-сек1м dw/dn — представляет собой градиент скорости, характеризующий интенсивность изменения скорости в направлении, перпендикулярном движению. [c.153]

Внутреннее трение в однородных газах и жидкостях (не являющихся коллоидными растворами), как правило, подчиххяется очень простому закону Ньютона сила трения пропорциональна градиенту скорости. В твердых телах. [c.21]

Вязкостью называют свойство жидкости, вызывающее при ее движении силы внутреннего трения, оказывающие сопротивление относительному перемещению струй и частиц жидкости, движущихся с различными скоростями. Со1Гласно закону Ньютона, сила трения (или напряжение внутреннего трения) между любыми соседними слоями выражается уравнением [c.187]

Идеальные связи представляют модель существующих в прпро-де связей. К ним относятся поверхности и кривые с пренебрежимо малым трением, ибо Nv в этом случае перпендикуляр1ю бГг, шарниры без трения, ибо силы реакции их проходят через ось шарнира, для которой 6fv = 0. В класс механических систем, с идеальными связями входит абсолютно твердое тело. Действительно, его произвольные точки а м Ь находятся на неизменном расстоянии, в результате действия внутренних сил, которые иредставляют реакции связей Na и Nft абсолютно твердого тела. Сумма работ этих сил равна нулю, ибо вводя виртуальные скорости, используя третий закон Ньютона и теорему Грасго([)а, можно записать [c.53]

Гипотеза Ньютона была по.дтверждена лишь 100 лет спустя опытами Кулона (1736— 1806), а затем точнейшими опыта.ми в 1883— 1885 гг. основоположника гидролн 1амической теории смазки Н. П. Петрова и стала, таким образом, законом внутреннего трения жидкости при ламинарном движении. [c.19]

Последующие научные работы по гидравлике появились лишь в XVI и XVII веках. Наиболее крупные из них Леонардо да Винчи (1452—1519) — в области плавания тел, движения жидкости по трубам и открытым руслам С. Стевина (1548—1620) — законы давления жидкости на дно и стенки сосуда Г. Галилея (1564—1642) — в области равновесия и движения тел в жидкости Э. Торичелли (1608—1647)—по истечению жидкости через отверстия Б. Паскаля (1623—1662) — о передаче давления жидкости (закон Паскаля) И. Ньютона (1642—1727)—о внутреннем трении в жидкости (закон Ньютона) и сопротивлении тел при движении в жидкости. [c.4]

Основополагающим трудом по гидравлике считают сочинение Архимеда О плавающих телах , написанное за 250 лет до нашей эры и содержащее его известный закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. В конце XV в. Леонардо да Винчи написал труд О движении воды в речных сооружениях , где сформулировал понятие сопротивления движению твердых тел в жидкостях, рассмотрел структуру потока и равновесие жидкостей в сообщающихся сосудах. В 1586 г. С. Стевин опубликовал книгу Начало гидростатики , где впервые дал определение силы давления жидкости на дно и стенки сосудов. В 1612 г. Галилей создал трактат Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся , в котором описал условия плавания тел, В 1641 г. его ученик Э. Торричелли вывел закономерности истечения жидкости из отверстий. В 1661 г. Б. Паскаль сформулировал закон изменения давления в жидкостях, а в 1687 г. И. Ньютоном были установлены основные закономерности внутреннего трения в жидкости. Эти ранние работы были посвящены отдельным вопросам гидравлики и только в XVIII в. трудами членов Российской Академии наук М. В. Ломоносова, Д. Бернулли, Л. Эйлера гидравлика сформировалась, как самостоятельная наука. [c.7]

В конце XV в. Леонардо да Винчи (1452—1519 гг.) написал труд О движении воды в речных сооружениях . В 1586 г. Симон Стевин (1548—1620 гг.) опубликовал книгу Начала гидростатики , в которой дал правила определения силы давления на дно и стенки сосудов. В 1612 г. появился трактат Галилея (1564—1642 гг.) Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и о тех, которые в ней движутся . В 1643 г. ученик Галилея Торричелли (1608—1647 гг.) впервые исследовал движение жидкости и установил закон вытекания жидкости через отверстия в сосуде. В 1650 г. французский ученый Блез Паскаль (1623—1662 гг.) опубликовал закон о передаче внешнего давления в жидкости (известный закон Паскаля). В 1687 г. гениальный английский ученый Исаак Ньютон (1643—1727 гг.) сформулировал законы внутреннего трения в движущейся жидкости. [c.4]

Период XVII века и начало XVIII века. В это время механика жидкости все еще находилась в зачаточном состоянии. Вместе с тем здесь можно отметить имена следующих ученых, способствовавших ее развитию Кастелли (1577-1644)-преподаватель математики в Пизе и Риме — в ясной форме изложивший принцип неразрывности Торричелли(1608 — 1647) — выдающийся математик и физик — дал формулу расчета скорости истечения жидкости из отверстия и изобрел ртутный барометр Паскаль (1623 —1662) — выдающийся французский математик и физик — установивший, что значение гидростатического давления не зависит от ориентировки площадки действия, кроме того, он окончательно решил и обосновал вопрос о вакууме Ньютон (1643 н. ст. —1727) - гениальный английский физик, механик, астроном и математик — давший наряду с решением ряда гидравлических вопросов приближенное описание законов внутреннего трения жидкости. [c.27]

Чем больше силы трения в реальной жидкости, тем больше, при равных прочих условиях, потери напора hj-. Между силами трения и потерями напора hf (т. е. работой сил трения) существует, естественно, определенная зависимость. Зная распределение в потоке напряжений х, а также скоростей и (дающих нам величину перемещений частиц жидкости), мы могли бы подсчитать работу сил трения и тем самым определить потери напора. Однако такая задача является весьма трудной, в частности, в связи с тем, что поле скоростей и нам часто бывает неизвестным. Здесь приходится идти особыми приближенными путями, освещаемыми ниже. При этом, рассматривая вначале простейший случай движения жидкости — установившееся равномерное движение (местные потери отсутствуют) — мы пользуемся особым уравнением, которое дает связь только между силами трения и потерями напора. Это достаточно точное уравнение принято называть основным уравнением установившегося равномерного движения жидкости (см. 4-2). На основании этого уравнения, а также на основании законов Ньютона о силах внутреннего трения (см. 4-3), мы далее и устанавливаем необходимую нам зависимость, связывающую потери напора и скорости движения жидкости. Этот вопрос достаточно хорошо решается теоретически для простейших случаев ламинарного движения (см. 4-4 и 4-5). В случае турбулентного режима приходится прибегать к использованию некоторых экспериментальных коэффищ1ентов, вводимых в теоретический анализ. [c.130]

Смазочные материалы. При проектировании механизмов и приборов весьма большое внимание уделяется выбору смазочных материалов. Пригодность масел для применения их в качестве смазочных материалов определяется по их вязкости и маслянистости. Под вязкостью или внутренним трением смазки понимают свойство одного слоя жидкости сопротивляться сдвигу по отнсшению к другому. Оценка вязкости производится в абсолютных и относительных (условных) единицах. Критерий абсолютной или динамической вязкости определяется по закону Ньютона и выражается зависимостью [c.216]

Все реальные жидкости обладают вязкостью между частицами или слоями, движущимися с различными скоростями, всегда возникает сила внутреннего трения, противодействующая движению. Согласно закону Ньютона эта касательная сила s, Па (отнесенная к единице поверхности), которая дёйствует в любой точке потока в плоскости, ориентированной ио течению, пропорциональна изменению скорости в направлении нормали к этой плоскости [c.127]

Сопротивление скольжению со стороны смазочного слоя подчиняется в условиях граничной смазки закономерностям внешнего трения, а не внутреннего. Это сказывается хотя бы в том, что сопротивление скольжению не возрастает пропорционально скорости, а остается бо.лее или менее постоянным, не завися от последней . В то же время сопротивление скольжению зависит от нагрузки, возрастая приблизительно пропорционально ее величине, что характерно для внешнего трения. Спрашивается как можно помирить этот результат, очень важный для понимания механизма граничной смазки, с измерениями по методу сдувания, хотя обнаруживающими существование измененной величины вязкости, но не обнаруживающими отклонений от закона внутреннего трения Ньютона Это кан ущееся противоречие можно понять, если учесть, что при методе сдувания слой жидкости подвергается усилию только со стороны воздуи1ного потока. При граничной смазке, наоборот, течение смазочного слоя между трущимися тепами происходит в совершенно иных условиях, при которых тангенциальные [c.206]

Изучение трения стальных поверхностей по льду при разных температурах, нагрузках и скоростях скольжения было проведено в нашей лаборатории Н. Н. Захаваевой. Выявился неожиданный факт в тех случаях, когда окружающая прибор температура была несколько выше нуля и когда, следовательно, толщина образующейся водной прослойки должна быть максимально велика, сопротивление скольжению было выше, чем при температуре ниже нуля. Между тем по закону внутреннего трения Ньютона сопротивление скольжению должно быть, при прочих равных условиях, обратно пропорционально толщине смазочной прослойки. Таким образом, возникает предположение, что образующаяся при скольжении по льду пленка воды весьма малой толщины, находясь под нормальным давлением, по аналогии с рассмотренными выше граничными фазами не подчиняется законам течения вязких жидкостей. [c.215]

Вязкость шлака. Вязкость жидкого шлака характеризует его текучесть и является важнейшей физической характеристикой, определяюш,ей процесс жидкого шла-коудаления. Понятие вязкости определяет внутреннее трение в жидкости. Согласно закону Ньютона сила внутреннего трения, развивающаяся в жидкости, [c.11]

Тангенциальная вязкость, которая в дальнейшем будет именоваться просто вязкостью, обусловлена силами внутреннего трения между взаимно перемещающ,имися слоями жидкости. Согласно современным представлениям, на основе которых в работе [17] создана молекулярно-кинетическая теория вязкости, молекулы жидкости временно соединяются в небольшие агрегаты, напоминающие кристаллическую решетку, но не имеющие правильной формы. Агрегаты меняют положение одно относительно другого, а молекулы жидкости в своем тепловом движении совершают колебания относительно своего оседлого положения. Некоторым молекулам удается случайно набрать необходимую энергию V и вырваться из окружения, переселившись в другое место. При ламинарном движении поток жидкости может быть представлен как движение отдельных тонких слоев, перемещающихся друг относительно друга, Переход отдельных молекул вследствие молекулярного движения из слоя в слой вызывает возникновение сил трения между слоями. Возникающие при этом тангенциальные напряжения т определяются законом Ньютона-Петрова. Сила Р,, сопротивления сдвигу одного слоя жидкости относительно другого равна [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...